平流泵控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、平流泵作為一種具有恒流、恒壓特性的精密流體機械,廣泛應用于石油、化石、制藥、精細化工等科學領域。在石油勘探開發(fā)中,平流泵是模擬地層流體動力參數(shù)的重要實驗設備。目前,國內(nèi)生產(chǎn)的平流泵,由于輸出流量、壓力的控制精度低,使用的時候并不“平流”。國外的同類產(chǎn)品技術性能好,但是價格昂貴。因此,研制開發(fā)高精度的平流泵,具有重要的現(xiàn)實意義。為此,本文基于微處理技術,通過建立平流泵輸出的數(shù)學模型,采用先進的控制技術,提出增強平流泵恒流輸出性能的方案,實

2、現(xiàn)了平流泵恒流的精確控制與穩(wěn)定輸出。
　　論文首先對平流泵的研發(fā)和應用背景以及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀作了簡要介紹,并介紹了課題的主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)。其次,在介紹本課題的框架之后,詳細論述了四個方面的內(nèi)容:平流泵恒流控制原理;平流泵控制系統(tǒng)硬件設計;平流泵控制系統(tǒng)軟件設計;步進電機驅(qū)動器的程序設計。在控制原理方面,先分析了平路泵系統(tǒng)中需要解決的主要問題,介紹了解決該問題所用方案的原理,包括BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡和

3、前饋控制原理,在此基礎上提出了神經(jīng)網(wǎng)絡前饋控制方案。在硬件設計中,壓力采集模塊中使用了12位的AD芯片TLC2543,使得采集的壓力值更精確;為了抑制工頻信號的干擾,在壓力采集通道中加入AD620型號的儀表放大器電路和三級低通濾波電路;基于ATmega16內(nèi)置的CTC功能,實現(xiàn)對步進電機驅(qū)動器的控制;還完成了鍵盤、顯示、通信等模塊的設計。軟件設計主要包括上位機和下位機通信程序、步進電機控制程序和壓力采集、鍵盤和顯示控制等程序。平流泵系統(tǒng)